城市配电网供电模式

郭金星

郭金星

（淮北供电公司235000）

摘要：配电网供电模式的选择不仅会对配电网的整体结构与布局产生影响，同时也会对电力设备、设施的设计以及电力系统的运行与管理等造成一定的影响。因此，结合当地城市配电网建设的特点，选取合适的供电模式，是确保配电网安全、可靠运行的关键，也是提高供电效率与质量的重要保障。随着城市配电网工程建设的日益复杂化，以及电力有关技术水平的不断提高，使得供电模式也在不断推陈出新。由此，文章对城市配电网中的供电模式进行了一系列探讨。

关键词：城市；配电网；供电模式

前言：城市是配电网电力系统主要负荷的中心，而配电网是城市重要的基础设施之一，促进两者建设与发展的相互协调，能够实现两者的共同发展与进步。选取合理的供电模式，构建科学的配电网，是提高城市供电安全性和可靠性的重要基础。想要确保选取的供电模式是合理的，就必须对城市现有配电网供电模式进行研究与分析，尤其是省会城市中典型的供电模式。此外，对城市中供电模式进行分析，能够为城市未来配电网供电模式的改革与创新奠定良好的基础。

1.城市现有典型供电模式

1.1合肥地区供电模式

合肥某电灯公司自1999年之后，其供电可靠性便每年均保持在98%这样的一个高水平。为向用户提供安全、稳定、可靠的电力服务，并将这种服务进行长期的维持，该公司对其内部的发电系统级设备、输电系统级设备和配电系统及设备等全部做出了合理的设计，并制定了科学有效的应变方案。配电系统控制中心利用计算机系统对电力系统运行过程中的各个环节、各个设备进行每天24小时的遥控与监测，以确保电力系统的可靠稳定运行。

1.2杭州地区供电模式

杭州配电网示范区内所有供电10kv线路全部采用环网接线的方式，其环网范围覆盖率达百分之百。配电网内的供电模式接线方式有单环网、双环网等形式。用户进线与10kv分支线路均采用单辐射接线方式。单环网主要有两种构成形式，一种是用于将同一供电区域内的两个变电站的中压母线馈成单回线路，进而形成单环网，另一种是在单环网中的某座开关站引出一条馈线，并将其与另一个电源点的线路相接，从而构成T型接线方式。

双环网是由同一供电区域内的两个变电站的不同中压母线各自引出一条单回线路，以构成双环网接线方式。

2.城市典型供电模式分析

2.1电缆线路供电模式分析

随着现代化城市配电网络建设的不断完善，电缆线路供电模式凭借传输容量高、供电可靠性强和市容影响等优势逐渐取代了架空线路供电模式，并在城市配电网中得到越来越广泛的使用。

2.1.1单电源线辐射供电

电缆单电源线辐射供电模式的运行方式与架空线路方式相似，其可靠性较差，且故障影响时间较长，多用于电缆使用规模较小的地区[2]。

2.1.2不同母线出线环式供电

电缆不同母线出线环式供电接线运行方式也与架空线路的接线方式类似，具有两个电源，单回线路拥有50%的备用容量，供电可靠性较高，运行方式灵活。

2.1.3不同母线环网接线供电

不同母线环网接线供电模式，拥有三个来自于不同变电站或同一变电站的不同母线的开闭站，且开闭站之间安装有联络线，可靠性较高。正常情况下，所有联络开关均处于断开状态。每条进线拥有三分之一的备用容量，如果一条进线发生故障，将与其相连的开闭站开关进行闭合，从而实现利用其他非故障线路对其负载进行供电。

除了以上三种供电方式之外，电缆线路还有一种母线出现连接开闭站的接线方式，具体如图2。

2.2架空线路供电模式分析

2.2.1单电源线辐射供电

单电源线辐射供电模式具有开关柜数量小、接入新增负荷比较容易、经济性良好、配电线路少、维修方便、投资小等诸多优点；具有的缺点是线路故障导致的停电范围较大、供电可靠性差、电源故障会导致全线停电等。

该供电模式适用于偏远的农村地区或郊区、城市中非重要负荷等场所。按照原则，该供电方式负荷较密集地带应每1km分为1段，主干线应分为2到3段。但根据偏远农村地区使用的配电变压器容量，需要将其按照每2到3MVA进行分段，以缩小事故停电的范围和降低事故的发展频率[3]。

2.2.2不同母线出线环式供电

与单电源线辐射供电模式相比，不同母线出线环式供电模式的可靠性较高，且接线线路比较简单，运行方式灵活。但由于不同母线出线环式供电模式将线路备用容量考虑在内，因此在线路投资方面其要比单电源线辐射供电模式投入更多的资金。在电源故障或线路故障不超过线路传输容量的情况下，通过倒闸操作能够使不在故障范围内的线路恢复供电状态。

不同母线出线环式供电模式，当联络开关闭合运行时，网络中有2个分别来自于不同变电站和同一变电站的不同母线出线的电源。在正常运行情况下，联络开关处于断开状态，即单线路中只有一个电源。当线路发生故障时，将此开关闭合，能够快速恢复对非故障线路的供电。此供电模式线路的备用容量为50%，适用于对供电可靠性要求高、负荷密度较大的城市配电网[4]。

2.3中压配电网供电模式分析

城市中压配电网的组成部分包括开闭所、输电线路、中压配电站配电装置和配电所等，其中城市配电网中的输电线路是由电缆线路和架空线路所组成。电缆线路具有较高的可靠性，有利于改善城市的景观形象；架空线路建设方便、投资成本小。这两种接线方式具有不同的运行特性，在实际城市配电网的建设过程中，应根据当地居民的需求，选取合适的输电线路类型。

3.城市配电网供电模式对金融街供电模式的启发

受省会城市配电网供电模式，尤其是城市配电网典型供电模式的启发，金融街配电网的建设方案发生了很大的变化，对供电模式的接线方式进行了一定的改革。目前，主要采用双环网接线方案，并实施双环网配网的自动化。由于该地区用户对供电可靠性要求相对较高，所以需要对现有供电模式接线方案进行改进。可以在电缆双射网的基础上采用双环网接线方式，从而进一步提高供电的可靠性。双环网配电变压器容量为4万到5万千伏安，在正常运行情况下，联络开关设在负荷均衡点处，等待备用，同时在用户分界室内开环点两侧增加新的联络开关。该双环网接线方案能够实现以下几项功能：当任一单回电源设备进行停电检修时，可以通过闭合联络开关，以向双环网所覆盖的所有用户提供持续的电能，进而满足相关电路的运行要求；在正常运行情况下可以满足运行要求，并可根据实际运行需要调整运行方式，非常方便灵活。当一个变电站主变压器负荷频率过高时，可以通过闭合联络开关将其负荷率分散给其他变电站。

总结：综合文章所述，通过对城市典型供电模式的分析以及各种供电模式接线方式的介绍，相信读者能够对城市配电网各种供电模式有更进一步的认识与了解。同时，对于文章提出的改善城市配电网供电模式的对策，旨在帮助相关人员对城市配电网供电模式进行不断的更新与提高，并使其提高对城市配电网供电可靠性重要性的认识，从而提高城市配电网供电的可靠性和安全性，最终推动城市配电网供电模式提高到一个全新的高度。

参考文献：

[1]张弛.城市配电网电压等级及供电模式选型研究[D].上海交通大学，2007.

[2]于波.长春城市配电网网架模型研究与应用[D].吉林大学，2014.

[3]黄志华.城市中压配电网供电模式综合评价方法[D].天津大学，2014.

[4]史永，郝志刚.城市中压配电网高可靠性供电模式与应用[J].电力设备，2008，04：83-88.

[5]徐庆清.城市中压配电网的高可靠性供电模式及其应用[J].广东科技，2012，17：15-16.